DE948697C

DE948697C - Axle bushing for rail vehicles where the axial thrusts are absorbed by special axial bearings

Info

Publication number: DE948697C
Application number: DEA17172A
Authority: DE
Inventors: Viktor Synek
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1952-12-24
Filing date: 1952-12-24
Publication date: 1956-09-06

Description

AUSGEGEBEN AM 6. SEPTEMBER 1956ISSUED SEPTEMBER 6, 1956

Vielfach müssen bei Schienenfahrzeugen die Achsbuchsen eine Axialverstellung der Achswelle mit Bezug auf die Buchsen in bestimmten Grenzen zulassen. Schwere Stöße quer zum Fahrzeug müssen indessen vermieden werden, um einen sanften Lauf des Fahrzeuges zu erreichen.In the case of rail vehicles, the axle bushes often have to axially adjust the axle shaft with reference to the sockets within certain limits. Heavy bumps across the vehicle however, must be avoided in order to achieve smooth running of the vehicle.

Bisweilen wurden nachgiebige Elemente in die Achsbuchse eingebaut, um bei Verstellung der Achswelle in der Buchse die Energie zu vernichten und um eine Kraft zu erzeugen, die die Achswelle in ihre normale Mittellage zurückführt. Manchmal' müssen die äußeren Lauf ringe von radial belasteten Lagern axial verschiebbar sein, wodurch sich aber verschiedene Nachteile ergeben und wodurch die Lebensdauer des Lagers vermindert wird.Occasionally, flexible elements were built into the axle bushing to help with the adjustment of the Axle shaft in the bushing to destroy the energy and to generate a force that drives the axle shaft returns to its normal central position. Sometimes the outer races need to be radially loaded Bearings be axially displaceable, but this gives rise to various disadvantages and what the Life of the bearing is reduced.

Es wurde vorgeschlagen, außerhalb der Achsbuchse Federn anzuordnen, die unabhängig voneinander jeweils etwa die Hälfte der axialen Stöße aufzunehmen haben. Diese Anordnung von Federn erfordert für die Gesamtausbildung der Achslagerung sehr umfangreichen Raum und bedingt eine Sonderkonstruktion der Achsbuchse.It has been proposed to arrange springs outside the axle bushing that are independent of one another each have to absorb about half of the axial shocks. This arrangement of springs requires very extensive space for the overall design of the axle bearing and requires a Special construction of the axle bush.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsbuchse, bei der die Axialstöße auf die Achswelle durch ein besonderes Axiallager aufgenommen werden. Es ist bei diesen Achsbuchsen bekannt, das als Wälzlager ausgebildete Axiallager relativ zur Achsbuchse dadurch zu verstellen, daß ein Axialstöße auffangendes, nachgiebiges Teil zwischen dem äußeren Laufring dieses Lagers und einen Teil anThe invention relates to an axle bushing in which the axial thrusts on the axle shaft through a special axial bearing can be added. It is known for these axle bushings as a roller bearing to adjust trained axial bearings relative to the axle bushing that an axial impact catching, resilient part between the outer race of this bearing and a part

der Buchse sitzt und eine Stoß vermindernde Wirkung bei einer axialen Verschiebung der Achswelle ausübt.the bush is seated and has a shock-reducing effect in the event of an axial displacement of the axle shaft exercises.

Bei der bekannten Ausbildung sitzt das nachgiebige Teil zwar im Innern der Achsbuchse, indessen hat es den Nachteil, daß es jeweils allein den ganzen auftretenden Axialstoß abfangen muß, während das Axiallager der Achsbuchse an dem entgegengesetzten Wellenende untätig bleibt und ίο erst bei einem Axialstoß in der Entgegengesetzten Richtung ebenfalls allein in Wirkung tritt.In the known training the resilient part sits in the interior of the axle sleeve, however it has the disadvantage that it has to absorb the entire axial shock that occurs while the axial bearing of the axle bushing remains inactive at the opposite end of the shaft and ίο only in the event of an axial joint in the opposite direction Direction also comes into effect alone.

Erfindungsgemäß ist nun ein weiteres nachgiebiges Glied zwischen dem inneren Laufring des Axiallagers und einem ringförmigen Teil an der Achswelle angeordnet, so daß beide nachgiebigen Glieder, wie bekannt, unabhängig voneinander nur je die Hälfte des Axialstoßes nachgiebig übertragen. Die nachgiebigen Glieder sind vorteilhaft als Gummiringe ausgebildet und vorbelastet. Durch ao diese Ausbildung wird erreicht, daß bei einer Achsbuchse üblicher Lagerung ohne Sonderkonstruktion und ohne große Raumbeanspruchung die Axialstöße von beiden Axiallagern einer Achswelle je etwa zur Hälfte aufgenommen werden, wobei die nachgiebigen Teile innerhalb der Achsbuchse angeordnet sind. Die Achsbuchse ist trotz der erreichten Wirkungsverbesserung von einfachster Bauart und beansprucht keinerlei zusätzliche Wartung. According to the invention is now a further flexible member between the inner race of the Axial bearing and an annular part arranged on the axle shaft, so that both are flexible Members, as is known, only transfer half of the axial impact flexibly independently of one another. The resilient members are advantageously designed as rubber rings and are preloaded. By ao this training is achieved that with an axle bushing usual storage without special construction and the axial shocks from both axial bearings of an axle shaft without taking up too much space about half of each are taken up, with the flexible parts inside the axle bushing are arranged. The axle bushing is the simplest despite the improvement in effectiveness that has been achieved Design and does not require any additional maintenance.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are described below with reference to the drawing. In the drawing shows

Fig. ι eine« Axialschnitt durch eine Achsbuchse, bei der die Achswelle in Normallage (Mittellage) steht,Fig. Ι an «axial section through an axle bushing, in which the axle shaft is in the normal position (central position),

Fig. 2 die relative Lage der Teile nach einer Verstellung der Achswelle nach links in der Figur,Fig. 2 shows the relative position of the parts after an adjustment of the axle shaft to the left in the figure,

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht bei Verstellung der Achswelle in entgegengesetzter Richtung, Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a corresponding view when the axle shaft is adjusted in the opposite direction, Fig. 4 shows another embodiment of the invention.

In einer Achsbuchse 1 (Fig. 1) sind zwei äußere Spurringe 2 und 3 zweier Zylinderrollenlager angeordnet. Die Rollenreihen, sind mit 4 und 5 bezeichnet. Innere Spurringe 6 und 7 der Rollenlager sind auf einer Achswelle 8 montiert. Die äußeren Ringe sind an beiden Seiten mit Bunden 9 versehen, die die Rollen führen. Der innere Spurring 6 ist ohne Bund und der innere Spurring 7 ist mit einem Bund 10 an der inneren Seite versehen. Dieser Bund ist derart mit Bezug auf die Reihe 5 der Rollen angeordnet, daß in Normallage der Rollen ein Spiel zwischen ihm und den Enden der Rollen vorhanden ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Buchse ist mit einem Labyrinthstück 11 verschlossen, das auf der Welle 8 sitzt und mit einem anderen ringförmigen Labyrinthelement 12 in der Achsbuchse zur Abdichtung zusammenwirkt. Die Achsbuchse ist außen durch einen Deckel 13 verschlossen. Ein einreihiges, mit tiefen Rinnen versehenes Kugellager 15 ist auf einem abgesetzten Teil 16 der Achswelle 8 angeordnet und nimmt die Längskräfte auf. Der innere Ring (Kugellager 15) sitzt auf einem Bundring 17, während der äußere Laufring auf einem anderen Bundring 18 angeordnet ist. Das Lager 15 mit den Bundringen 17 und 18 ist relativ zum Absatz 16 und zur Buchse 1 verschiebbar. Dieses Lager ist keiner Radialkraft ausgesetzt. Zwischen dem Dekkel 13 und dem äußeren Bundring 18 sitzt ein nachgiebiges Element, in vorliegendem Falle ein Gummiring 19. Ein ähnlicher Gummiring 20 sitzt zwischen dem inneren Bundring 17 und einer Scheibe 22, die am Ende der Achswelle 8 mittels Schraube 21 befestigt ist. Der Gummiring 20 dreht sich auf diese Weise mit der Achswelle. In Normallage, wie in Fig. ι dargestellt, stößt die innere Seitenfläche des äußeren Ringes des Kugellagers 15 an einen Bund 23 in der Achsbuchse an, und die entsprechende Fläche des inneren Ringes legt sich an eine Schulter 24 der Achswelle 8 'an. Die- Entfer- ⁸< > nung zwischen dem Bund 23 und dem Deckel 13 sowie zwischen der Schulter 24 und der Scheibe 22 sind zweckmäßig so gewählt, daß die Gummiringe 19, 20 eine gewisse Vorspannung haben, nachdem sie eingebaut sind. Diese Anfangsspannung kann je nach Erfordernis innerhalb gewisser Grenzen gehalten werden.In an axle sleeve 1 (Fig. 1) two outer track rings 2 and 3 of two cylindrical roller bearings are arranged. The rows of roles are labeled 4 and 5. Inner track rings 6 and 7 of the roller bearings are mounted on an axle shaft 8. The outer rings are provided with collars 9 on both sides, which guide the rollers. The inner track ring 6 is without a collar and the inner track ring 7 is provided with a collar 10 on the inner side. This collar is arranged with respect to the row 5 of the rollers that in the normal position of the rollers there is a play between it and the ends of the rollers, as can be seen from FIG. The bushing is closed with a labyrinth piece 11, which sits on the shaft 8 and cooperates with another annular labyrinth element 12 in the axle bushing for sealing. The axle bushing is closed on the outside by a cover 13. A single-row ball bearing 15 provided with deep grooves is arranged on a stepped part 16 of the axle shaft 8 and absorbs the longitudinal forces. The inner ring (ball bearing 15) sits on a collar ring 17, while the outer race ring is arranged on another collar ring 18. The bearing 15 with the collar rings 17 and 18 is displaceable relative to the shoulder 16 and to the bush 1. This bearing is not exposed to any radial force. A flexible element sits between the cover 13 and the outer collar ring 18, in the present case a rubber ring 19. A similar rubber ring 20 sits between the inner collar ring 17 and a washer 22 which is attached to the end of the axle shaft 8 by means of a screw 21. The rubber ring 20 rotates in this way with the axle shaft. In the normal position, as shown in Fig. Ι, the inner side surface of the outer ring of the ball bearing 15 abuts a collar 23 in the axle sleeve, and the corresponding surface of the inner ring rests on a shoulder 24 of the axle shaft 8 '. DIE distances ⁸ <> voltage between the collar 23 and the cover 13 and between the shoulder 24 and the disc 22 are advantageously chosen so that the rubber rings 19, 20 have a certain preload, after they are installed. This initial voltage can be kept within certain limits as required.

Die Achsbuchsen seien z. B. in dem Rahmen des Schienenfahrzeugs geführt. Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise:The axle bushes are z. B. out in the frame of the rail vehicle. The device works in the following way:

Wird die Achswelle 8 einer äußeren Längskraft unterworfen, die nicht ausreicht, um die Anfangsspannung in dem Gummiring 19 bzw. 20 für die betreffende Richtung aufzunehmen, so behält die Achswelle die Stellung mit Bezug auf die Buchse, wie in Fig. 1 dargestellt ist, bei.If the axle shaft 8 is subjected to an external longitudinal force which is insufficient to the initial tension in the rubber ring 19 or 20 for the relevant Direction, the axle shaft retains the position with respect to the bushing, as shown in Fig. 1, at.

Ist die Achswelle dagegen einer Längskraft unterworfen, die in Fig. 2 z. B. nach links weist und eine genügende Höhe hat, um die Vorspannung in deim Ring 19 zu übersteigen, so bewegt sich die Achswelle 8 mit Bezug auf die Buchse 1 nach links, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Verstellung ist wegen der Beschaffenheit des inneren Spurringes 7 des Rollenlagers 5 möglich. Die Achswelle 8 bewegt das Kugellager 15 in Richtung auf i°5 den Deckel 13, und der Gummiring 19 wird zusammengedrückt (Fig. 2). Der Gummiring 20 an dem inneren Bundring 17 überträgt nichts von dieser äußeren Kraft, da dieser innere Ring des Kugellagers 15 zusammen mit der Achswelle 8 verstellt no wird.If, on the other hand, the axle shaft is subjected to a longitudinal force which, in FIG. B. points to the left and is of sufficient height to exceed the preload in deim ring 19 so it moves the axle shaft 8 to the left with respect to the bushing 1, as can be seen from FIG. This adjustment is possible because of the nature of the inner track ring 7 of the roller bearing 5. The axle shaft 8 moves the ball bearing 15 in the direction of i ° 5 the lid 13, and the rubber ring 19 is compressed (Fig. 2). The rubber ring 20 on the inner collar 17 does not transmit any of this external force, since this inner ring of the ball bearing 15 adjusted together with the axle shaft 8 no will.

Wird nun die Achswelle einer äußeren Längskraft in der entgegengesetzten Richtung unterworfen, d. h. nach rechts, so ergibt sich eine Stellung gemäß Fig. 3. Hierbei behalten die Bundringe 17 und 18 ihre Stellungen mit Bezug auf die Buchse 1, da der Außenring des Kugellagers 15 bereits an deren Bund 23 anliegt. Der Gummiring 19 wird also in seiner Form nicht verändert. Andererseits werden die Achswelle 8 und die Scheibe 22 relativ zu dem Bundring 17 verstellt, und der Gummiring 20 wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, zusammengedrückt. Gleichzeitig vollzieht sich eine Verstellung zwischen den Rollen 4 und 5 und den inneren Spurringen 6 und 7. Daher ist einer der Gummiringe 19, 20 in der Buchse 1 zur Aufnahme einer Last nurIf the axle shaft is now subjected to an external longitudinal force in the opposite direction, d. H. to the right, the result is a position according to FIG. 3. The collar rings 17 here and 18 their positions with respect to the bush 1, since the outer ring of the ball bearing 15 is already on whose federal government 23 is applied. The shape of the rubber ring 19 is not changed. on the other hand the axle shaft 8 and the disc 22 are adjusted relative to the collar 17, and the rubber ring As shown in FIG. 3, 20 is compressed. At the same time there is an adjustment between the rollers 4 and 5 and the inner track rings 6 and 7. Therefore, one of the rubber rings 19, 20 in the socket 1 to accommodate a load only

in einer Richtung geeignet, während der andere Gummiring zur Aufnahme einer Belastung nur in der entgegengesetzten Richtung in Wirkung tritt.suitable in one direction, while the other rubber ring is only suitable for absorbing a load in the opposite direction takes effect.

Wenn die Buchsen ι an beiden Enden einer Achswelle 8 nach Fig. ι bis 3 ausgebildet sind, so zeigt Fig. 3 die bei Axialstößen nach rechts sich ergebende Stellung der linken Buchse, während gleichzeitig in der gegenüberliegenden Achsbuchse eine Stellung gemäß Fig. 2 vorliegt. Der äußere Gummiring 19 in der einen Buchse und der innere Gummiring 20 in der anderen Buchse wirken also zusammen, so daß sie gemeinsam die Längskraft aufnehmen. Für eine Längskraft in der entgegengesetzten Richtung sind die Lagen in den beiden Buchsen umgekehrt.If the sockets ι at both ends of a Axle shaft 8 according to Fig. 1 to 3 are formed, so Fig. 3 shows the resulting in axial shocks to the right Position of the left socket while at the same time in the opposite axle socket a position according to FIG. 2 is present. The outer rubber ring 19 in one socket and the inner one Rubber ring 20 in the other socket thus work together so that they jointly exert the longitudinal force take up. For a longitudinal force in the opposite direction, the layers are in the two Sockets reversed.

Die Achswelle 8 wird nur verstellt, wenn die Vorspannung des äußeren Gummiringes 19 in der einen der beiden Buchsen und des inneren Gummiringes 20 in der anderen Buchse überstiegen wird.The axle shaft 8 is only adjusted when the bias of the outer rubber ring 19 in the one of the two sockets and the inner rubber ring 20 is exceeded in the other socket.

Die Verstellung wächst, bis wieder Gleichgewicht zwischen der äußeren Längskraft und dem Widerstand gegeben ist, den die axial zusammengedrückten Gummiringe 19, 20 entgegensetzen. Für noch größere Kräfte ist vorgesehen, die Verstellbarkeit der Achswelle 8 zu begrenzen, da die Rollen 5 des inneren Lagers alsdann mit dem Bund 10 gemäß Fig. 2 in Berührung kommen. Dieser Bund begrenzt die Bewegung nach links. Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird durch einen entsprechenden Bund 10 in der Achsbuchse an der gegenüberliegenden Seite der Achswelle begrenzt. Dadurch wird vermieden, daß die nachgiebigen Elemente 19, 20 einer übermäßigen Belastung ausgesetzt werden. Die Gummiringe können so ausgebildet und montiert sein, daß z. B. ihre Zusammendrückung erst beginnt, wenn ein Viertel, und erst begrenzt wird, wenn z. B. die Hälfte der berechneten Maximallast erreicht ist.The adjustment increases until there is a balance between the external longitudinal force and the resistance is given, which oppose the axially compressed rubber rings 19, 20. For still larger forces are provided to limit the adjustability of the axle shaft 8, since the rollers 5 of the inner bearing then come into contact with the collar 10 according to FIG. This covenant limits movement to the left. The movement in the opposite direction is indicated by a corresponding collar 10 in the axle socket on the opposite side of the axle shaft limited. This avoids that the yielding Elements 19, 20 are subjected to excessive stress. The rubber rings can be designed in this way and be mounted that z. B. their compression only begins when a quarter, and only is limited if z. B. half of the calculated maximum load is reached.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Gummiringe sind hier durch innere und äußere Federreihen 25 und 26 ersetzt. Diese sitzen in Ausnehmungen 27 in einem inneren Bundring 28 und in einem äußeren Bundring 29. Diese entsprechen den oben beschriebenen Bundringen 17 und 18. Eine Scheibe 30 sitzt an dem Absatz 16 der Achswelle 8, während ein Ring 31 sich an demFig. 4 shows another embodiment of the invention. The rubber rings are through inner here and outer rows of springs 25 and 26 replaced. These sit in recesses 27 in an inner collar ring 28 and in an outer collar ring 29. These correspond to the collar rings 17 described above and 18. A washer 30 sits on the shoulder 16 of the axle shaft 8, while a ring 31 sits on the

Deckel 13 der Achsbuchse 1 abstützt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Bund an dem inneren Ring 7 des inneren Rollenlagers weggelassen, da die axiale Bewegung der Achswelle 8 begrenzt wird, wenn der Ring 28 und die Scheibe 30 sowie der Ring 29 und der Gegenring 31 miteinander in Berührung kommen. Hierbei können die Rollenlager gleich sein. Ferner können die Innenringe der Rollenlager mit Führungsbunden 9 für die Rollen 4, 5 versehen sein, während die Außenringe keine Bunde zur Begrenzung der Bewegung in einer Richtung aufweisen.Cover 13 of the axle sleeve 1 is supported. At this Embodiment of the invention, the collar on the inner ring 7 of the inner roller bearing is omitted, since the axial movement of the axle shaft 8 is limited when the ring 28 and the disc 30 and the ring 29 and the counter ring 31 come into contact with one another. Here the Roller bearings be the same. Furthermore, the inner rings of the roller bearings with guide collars 9 for the rollers 4, 5 may be provided, while the outer rings have no collars to limit movement have in one direction.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner Merkmale, während Anspruch 2 nur in Verbindung mit Anspruch 1 Schutz genießen soll.Claim 1 only protects the overall combination its features, while claim 2 only enjoy protection in conjunction with claim 1 target.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Axle bushing for rail vehicles, in which the axial impact on the axle shaft is through a special Axial bearings are added and the axial bearing designed as a roller bearing relative is adjustable to the axle bushing that a flexible part absorbing axial shocks sits between the outer race of this bearing and a part on the bushing and a exerts a shock-reducing effect in the event of an axial displacement of the axle shaft, thereby characterized in that a further resilient part (20 or 25) between the inner race (17) of the axial bearing (15) and an annular part (22 or 30) on the axle shaft (8) is arranged so that both resilient members (19, 20 and 26, 25), as known, independently from each other only about half of the axial thrust is flexibly transmitted.

2. Axle bushing according to claim 1, characterized in that that the flexible members (19, 20), which are advantageously designed as rubber rings, are preloaded.

Considered publications:
German Patent Nos. 471 029, 465 867, 104; U.S. Patent Nos. 2,273,308, 2,453,594, 560,183, 2,292,607, 2,433,022.

1 sheet of drawings